食事は腸内細菌に永続的な遺伝的変化を残す

私たちの腸には、微生物の多様なコミュニティである腸内細菌が生息しています。

何百もの異なる種で構成されるこのコミュニティは、私たちの健康には不可欠です。

それは私たちの免疫システムに影響を与え、感染症から私たちを守り食物の消化を助けます。

しかし、薬物や感染症に対する炎症反応、ライフスタイルなどの多くの要因が細菌叢の構成を混乱させ、その多様性を低下させ、しばしば病気につながる可能性があります。

『B.シータ』を含むいくつかの腸内細菌は、その機能を植物繊維からの食物多糖類（長鎖によって形成される複雑な炭水化物）に依存しています。

それにもかかわらず、繊維が不足している腸内環境では、B.シータはその遺伝子発現と代謝を変化させて、代わりにその宿主の腸粘液から多糖類を分解します。そして、この保護層の厚さが減り、感染症と炎症に対する宿主の感受性を高めます。

食事内容が、さまざまな病気の根底にある微生物叢の不均衡を引き起こすことが知られていますが、細菌の進化に対して、低繊維である洋食に対しての影響は未だ解明されていません。

グルベンキアンデシエンシア研究所（Instituto Gulbenkian de Ciência, IGC）からの新しい実験データは、遺伝子、代謝調節に加えて、食事の変化に応じた適応変異の出現も微生物叢の機能に影響を与え、形作ることができることを明らかにしました。

この新しい研究は、微生物相にアクセス可能な炭水化物、たとえば、植物繊維が豊富で脂肪と単糖が少ない標準的な餌、または脂肪と糖が豊富であるものの、食物繊維が不足している西洋式の餌のいずれかで飼育されたマウスにおけるB.シータの進化過程を追跡しました。

著者らは、B.シータがマウスの腸内で急速に進化し、数週間以内に食餌特異的な適応変異を蓄積することを観察しました。

標準的な餌を与えられたマウスの細菌は繊維分解を促進する突然変異が見られましたが、低繊維食が与えられたマウスの細菌は、宿主の粘液の分解に有利な突然変異が蓄積され、これらの微生物が進化し、餌の変化によって生成された別個の腸環境に適応することが示されました。

重要なことは、それらは宿主の食事を反映しているため、これらの新たな突然変異は、個人間の食事の違いのバイオマーカーとして使用できます。

この研究には、標準食から西洋型食へと毎週変更されたマウスのグループも含まれていました。

これらの周期的な変化は、B。thetaの遺伝的および代謝的特徴の急速な変動をもたらし、一定の食事療法と比較してより高い遺伝的多様性の維持をもたらしました。

IGCの研究者であり、研究の筆頭著者であるタンジャ・ダパ氏によると、これらの結果は、特定の突然変異の固定を回避し、微生物叢のメンバーの高い遺伝的多様性を維持するために、たとえばサプリメントによる食事の定期的な変動が重要である可能性があることを示しています。

最後に、これらの発見は、腸内細菌の進化が微生物叢機能の形成に関与する重要なメカニズムであり、遺伝子調節よりも永続的な結果をもたらすことを強調しています。

このような情報は、抗生物質の使用を含む、食事や他の摂動に対する微生物叢に依存する宿主の反応についての理解を深めることができます。

「食事内容は微生物叢の組成に影響を与えるだけでなく、腸内細菌に永続的な遺伝的変化を残すため、バランスの悪い食事を摂取した結果は、以前に認識されていたよりもはるかに永続的である可能性があります。次世代に伝染する可能性があるため、長期的な影響があります。」

と、研究を担当した、IGCグループのリーダーであるカリナ・ザビエル氏は述べています。

この研究は、グルベンキアン・デ・シエンシア研究所によって行われています。

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